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摘要
β-葡聚糖酶是一类催化β-葡聚糖降解成为纤维寡糖的糖苷水解酶，其作为饲用酶制剂在畜牧生产中具有重要应用价值。本研究旨在从前期采用宏转录学技术获取的碳水化合物活性酶序列中挖掘新型葡聚糖酶基因。从瘤胃微生物cDNA中扩增获得新型葡聚糖酶基因IDSGluc5-31，并构建相应的大肠杆菌工程菌。重组工程菌BL21/pET28a/IDSGluc5-31经1 mmol/L IPTG,16℃诱导表达16 h后，收集菌体、破碎后进行亲和层析，纯化的IDSGLUC5-31用于酶学性质分析。结果表明：IDSGLUC5-31的理论分子量和等电点分别为46.6 ku和4.89，呈现GH5家族典型的（β/α)_8桶状催化结构域。重组IDSGLUC5-31的最适反应温度和pH分别为40℃和6.0，在40℃以下或pH 5.0～7.0较为稳定，对0.1～10 mmol/L Na~+、0.1～1 mmol/L Ca~(2+)或Mg~(2+)表现较强耐受能力。IDSGLUC5-31能高效催化大麦葡聚糖和苔藓地衣多糖，Vmax分别为508.7、240.1μmol/（min·mg）。处理20 h后，大麦葡聚糖和苔藓地衣多糖的水解产物均为纤维三糖（产量为0.94、0.87 mg/mL）和纤维四糖（产量为0.56、0.23 mg/mL），提示IDSGLUC5-31是一种内切β-葡聚糖酶。综上，本研究获取并表征了一种来自瘤胃未培养微生物的葡聚糖酶IDSGLUC5-31，为研发新型饲用酶制剂和功能性寡糖提供参考。
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